一种金属双极板的中板自动化上料工作台的制作方法

1.本实用新型涉及到燃料电池生产线设备领域，具体涉及到一种金属双极板的中板自动化上料工作台。


背景技术：

2.燃料电池是继原发电技术之后的新兴发电技术，具有容量大、比能量高、转化效率高和功率范围广等多个优点，而双极板作为燃料电池中的重要组件之一，对电池的寿命和性能都有决定性的作用。目前，双极板一般有石墨板、金属板和复合板，其中金属双极板是通过薄板冲压成型，具有良好的导电性、导热性、机械性能，强度高，阻气性好，加工成本低，易实现大规模生产，使金属双极板成为燃料电池双极板的发展方向。
3.金属双极板一般先用薄板制成阳极和阴极，然后将两者连接在一起，中间形成流道。目前双极板的连接方法一般有粘接、电阻焊接和激光焊接等等，相比于粘接和电阻焊，激光焊接具有焊缝小、强度高、气密性好、效率高、工艺成本低、易于自动化生产等优点，是工业生产中最具有潜力的工艺；现有技术申请号为cn202010422953.2的中国发明专利于2020年9月4日公开了一种双极板电池全自动切割焊接系统，包括用于接收输送阳/阴极板的上料机构、放置阳/阴极板的接收部件和用于将位于接收部件的阳/阴极板输送至切割机构上的输送装置，通过驱动装置驱动接收部件相对上料工作台上下移动，接收部件将阳/阴极板运送到输送装置上，该装置能够对阳/阴极板进行自动上料，但功能较为单一，难以将阳/阴极板进行精确的定位。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种金属双极板的中板自动化上料工作台，可以对中板进行自动上料，并且对中板进行精确的定位。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种金属双极板的中板自动化上料工作台，包括机柜，所述机柜的上侧固定设有沿同一直线方向对齐的治具输送线与双层输送线，所述治具输送线用于传送定制治具，所述治具输送线的下侧固定设有升降台；所述双层输送线的一侧固定设有第一中板料仓、第二中板料仓，所述第一中板料仓与第二中板料仓之间设有与所述机柜固定连接的上料机械手，所述上料机械手的下方固定设有水平设置的上料吸盘；所述双层输送线设有顶升机构，所述顶升机构的上侧固定设有顶升定位板，所述顶升定位板为矩形板体结构，所述顶升定位板的相对的两侧设有安装槽，所述顶升定位板的四周侧壁设有一圈水平延伸的横截面为矩形的限位凸缘，所述顶升定位板的上端面设有四个定位薄片，所述定位薄片与所述顶升定位板通过螺栓固定连接，所述定位薄片的中部固定设有凸起的定位销钉，所述顶升定位板的上端面还设有截面为箭头形状的凹槽；所述上料吸盘为矩形框体结构，所述上料吸盘的两个相对的边框分别均匀设有若干个吸附机构，所述吸附机构贯穿所述上料吸盘、与所述上料吸盘固定连接，所述吸附机构的下端连接有橡胶吸嘴，所述吸附机构的上端设有气
管插口，所述上料吸盘的上侧还固定连接有多通道均气管，所述上料吸盘的上侧中心部固定设有连接组件；所述机柜的上侧还固定设有读码器、ccd视觉定位组件。
7.上述工作台的过程为：
8.当定制治具被双层输送线的下层运送到治具输送线的预设位置时，机柜上侧的读码器读出定制治具的二维码，位于治具输送线下侧的升降台将治具输送线举升起，使治具输送线与双层输送线的上层位于同一水平面；
9.定制治具从治具输送线被运送到双层输送线的上层，当定制治具被运送到双层输送线的预设位置时，顶升机构将顶升定位板升起，顶升定位板上的定位销钉用于对定制治具进行限位；
10.上料机械手带动上料吸盘位移到第一中板料仓或者第二中板料仓的上方，吸取其中的中板物料，并使中板物料运动到ccd视觉定位组件的上方进行拍照定位；
11.计算机软件根据中板物料的定位信息，控制上料机械手将中板物料放入定制治具上进行精确定位；
12.顶升机构带动顶升定位板下降，使定制治具重新与双层输送线的上层接触，将定制治具运送到下一个工位。
13.进一步的，所述定位销钉为圆锥体结构。圆锥体结构用于方便与定制治具下侧的定位孔在一定误差范围内自动校正对准。
14.进一步的，所述定位销钉分别设置在顶升定位板的对角线上、并且两两对称。
15.进一步的，所述吸附机构的中部设有外螺纹，所述吸附机构的外侧套设有与其螺纹连接的一对螺帽，两个所述螺帽分别位于所述上料吸盘的上下两侧。通过将吸附机构与上料吸盘通过螺帽夹紧，方便调整每个吸附机构的高度，从而与中板物料的凸起或者凹处对应。
16.进一步的，所述多通道均气管的内部设有通气腔，所述多通道均气管的外侧壁设有若干个与所述通气腔连通的开口，每个所述开口内均固定设有快接气管插头，所述快接气管插头通过软气管与所述吸附机构的气管插口连接。多通道均气管的一个通道连接外部负压系统，使通气腔内为负压，并通过其它通道连接吸附机构。
17.进一步的，所述连接组件包括与所述上料吸盘螺栓固定的安装板，所述安装板固定连接有安装套筒，所述安装套筒设有圆柱内腔，所述安装套筒的上端面下设有限位槽，所述安装套筒的周侧壁设有连接所述圆柱内腔的通孔。
18.进一步的，所述第一中板料仓与所述第二中板料仓包括具有上方开口的仓体，所述仓体的内部设有自动物料升降台。
19.进一步的，所述治具输送线的一侧设有用于驱动所述升降台的升降驱动机构。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.1、通过上料机械手带动上料吸盘位移到第一中板料仓或者所述第二中板料仓的上方，吸取其中的中板物料，并使中板物料运动到ccd视觉定位组件的上方进行拍照定位，再控制上料机械手将中板物料放入定制治具上进行精确定位；即一个工位完成上料、定位两个功能，以方便后续激光焊接工序的进行；
22.2、通过双层输送线的下层将定制治具运送到治具输送线，节省了工作台的占用空间；
23.3、通过在上料吸盘设置可活动的吸附机构，方便调整每个吸附机构的高度，从而与中板物料的凸起或者凹处形成对应，进行平稳的吸附。
附图说明
24.图1为本实用新型一种金属双极板的中板自动化上料工作台的结构示意图；
25.图2为本实用新型的顶升定位板的结构示意图；
26.图3为本实用新型的上料吸盘的结构示意图；
27.图4为本实用新型的上料吸盘的结构示意图；
28.图5为本实用新型的第一中板料仓或者第二中板料仓的结构示意图；
29.图中：1、机柜；2、治具输送线；3、双层输送线；4、仓体；5、升降台；6、第一中板料仓；7、第二中板料仓；8、自动物料升降台；9、上料机械手；10、上料吸盘；11、顶升机构；12、顶升定位板；13、安装槽；14、限位凸缘；15、定位薄片；16、定位销钉；17、凹槽；18、吸附机构；19、橡胶吸嘴；20、气管插口；21、多通道均气管；22、连接组件；23、读码器；24、ccd视觉定位组件；25、升降驱动机构。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1至图5所示，一种金属双极板的中板自动化上料工作台，包括机柜1，所述机柜的上侧固定设有沿同一直线方向对齐的治具输送线2与双层输送线3，所述治具输送线2用于传送定制治具，所述治具输送线2的下侧固定设有升降台5；所述双层输送线3的一侧固定设有第一中板料仓6、第二中板料仓7，所述第一中板料仓6与第二中板料仓7之间设有与所述机柜1固定连接的上料机械手9，所述上料机械手9的下方固定设有水平设置的上料吸盘10；所述双层输送线3设有顶升机构11，所述顶升机构11的上侧固定设有顶升定位板12，所述顶升定位板12的相对的两侧设有安装槽13，所述顶升定位板12的四周侧壁设有一圈水平延伸的横截面为矩形的限位凸缘14，所述顶升定位板12的上端面设有四个定位薄片15，所述定位薄片15与所述顶升定位板12通过螺栓固定连接，所述定位薄片15的中部固定设有凸起的定位销钉16，所述顶升定位板12的上端面还设有截面为箭头形状的凹槽17；所述上料吸盘10为矩形框体结构，所述上料吸盘10的两个相对的边框分别均匀设有若干个吸附机构18，所述吸附机构贯穿所述上料吸盘10、与所述上料吸盘10固定连接，所述吸附机构18的下端连接有橡胶吸嘴19，所述吸附机构18的上端设有气管插口20，所述上料吸盘10的上侧还固定连接有多通道均气管21，所述上料吸盘10的上侧中心部固定设有连接组件22；所述机柜1的上侧还固定设有读码器23、ccd视觉定位组件24。
32.上述工作台的工作过程为：
33.当双层输送线3的下层输送线将定制治具运送到治具输送线2的预设位置时，机柜1上侧的读码器23读出定制治具的二维码，位于治具输送线2下侧的升降台5将治具输送线2举升起，使治具输送线2与双层输送线3的上层位于同一水平面；
34.定制治具从治具输送线2被运送到双层输送线3的上层，当定制治具被运送到双层输送线3的预设位置时，顶升机构11将顶升定位板12升起，顶升定位板12上的定位销钉16用于对定制治具进行限位；
35.上料机械手9带动上料吸盘10位移到第一中板料仓6或者第二中板料仓7的上方，吸取其中的中板物料，并使中板物料运动到ccd视觉定位组件24的上方进行拍照定位；
36.计算机软件根据中板物料的定位信息，控制上料机械手9将中板物料放入定制治具上进行精确定位；
37.顶升机构11带动顶升定位板12下降，使定制治具重新与双层输送线3的上层接触，将定制治具运送到下一个工位。
38.其中，顶升机构11设置于双层输送线3的两个传送链条之间，顶升机构11通过支架与机柜1固定，不与传送链条发生干涉，始终与工作台在水平方向上保持静止。
39.进一步的，所述定位销钉16为圆锥体结构。圆锥体结构用于方便与定制治具下侧的定位孔在一定误差范围内自动校正对准。
40.进一步的，所述定位销钉16分别设置在顶升定位板12的对角线上、并且两两对称。
41.进一步的，所述吸附机构18的中部设有外螺纹，所述吸附机构18的外侧套设有与其螺纹连接的一对螺帽，两个所述螺帽分别位于所述上料吸盘10的上下两侧。通过将吸附机构18与上料吸盘10通过螺帽夹紧，方便调整每个吸附机构18的高度，从而与中板物料的凸起或者凹处对应。
42.进一步的，所述多通道均气管21的内部设有通气腔，所述多通道均气管21的外侧壁设有若干个与所述通气腔连通的开口，每个所述开口内均固定设有快接气管插头，所述快接气管插头通过软气管与所述吸附机构18的气管插口20连接。多通道均气管21的一个通道连接外部负压系统，使通气腔内为负压，并通过其它通道连接吸附机构18。
43.进一步的，所述连接组件22包括与所述上料吸盘螺栓固定的安装板，所述安装板固定连接有安装套筒，所述安装套筒设有圆柱内腔，所述安装套筒的上端面下设有限位槽，所述安装套筒的周侧壁设有连接所述圆柱内腔的通孔。
44.进一步的，所述所述第一中板料仓6与所述第二中板料仓7包括具有上方开口的仓体4，所述仓体4的内部设有自动物料升降台8。自动物料升降台8上放有若干层中板物料，上料吸盘10每次吸走仓体上方开口的一层中板物料时，自动物料升降台8上升一段距离。
45.进一步的，所述治具输送线2的一侧设有用于驱动所述升降台5的升降驱动机构25。
46.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。